Extensões do problema de dimensionamento de lotes: novas abordagens de flexibilidade

Resumo

O problema de dimensionamento de lotes consiste em determinar a quantidade de produtos a serem produzidos em cada período ao longo de um horizonte de tempo finito, de modo a atender certa demanda e otimizar uma função objetivo, como por exemplo, minimizar custos. Com a evolução natural do processo de decisões industriais devido, entre outros fatores, à maior competitividade imposta pelo mercado globalizado atual, diversas estratégias têm sido utilizadas para melhorar as decisões tomadas, tornando-as mais complexas. Entre essas estratégias, recentemente têm surgido pesquisas que consideram que alguns dados, embora sejam determinísticos, tenham uma determinada flexibilidade, tornando o problema mais parecido com que o ocorre na prática. Este projeto se alinha a esta tendência de evolução do processo de decisão. Apesar da evidente relevância, existem poucos trabalhos que fazem um estudo detalhado sobre a adição de flexibilidade em problemas de dimensionamento de lotes. Observa-se que na literatura de cadeia de suprimentos, por exemplo, tem-se mostrado que a adição de flexibilidade no processo produtivo pode proporcionar bons resultados. Neste projeto de pesquisa pretende-se ajudar a preencher esta lacuna da literatura de dimensionamento de lotes, com o estudo de diferentes extensões deste problema através da análise de flexibilidade advinda de diferentes fontes.A primeira fonte de flexibilidade é relativa à flexibilidade de máquinas. No problema padrão de dimensionamento de lotes em máquinas paralelas, cada item pode ser produzido em qualquer uma das máquinas. Neste caso têm-se a flexibilidade total de máquinas. No entanto, na prática, pode ser muito caro instalar máquinas que têm flexibilidade total, especialmente se os produtos são muito diferentes. Portanto, pode ser interessante apenas implementar uma quantidade limitada de flexibilidade (cada uma das máquinas pode produzir apenas alguns tipos de itens). A segunda fonte de flexibilidade proposta é à flexibilidade da lista de materiais. Neste contexto, considera-se um problema de dimensionamento de lotes com produto final que pode ser produzido através da mistura de diferentes ingredientes. A lista de materiais indica quais os ingredientes são utilizados e em quais proporções. Em alguns processos produtivos há uma certa flexibilidade no que diz respeito à proporção imposta para cada um dos ingredientes, podendo variar entre um nível máximo e mínimo, o que proporciona uma flexibilidade no processo de planejamento da produção. Por fim, têm-se ainda a flexibilidade na preparação de máquinas. Considera-se uma extensão do problema padrão em que qualquer período do horizonte de planejamento começa com a preparação para a produção do primeiro item a ser produzido no período. Em várias aplicações práticas, é possível começar um período com produção (preparação carryover) ou terminar a preparação de máquina iniciada no período anterior (preparação crossover). Isso proporciona mais flexibilidade no planejamento e aumenta a possibilidade de encontrar mais soluções factíveis e melhores em comparação com a suposição padrão. (AU)